一种用于加工轴类部件的全自动生产设备及其控制方法与流程

本发明涉及自动生产设备技术领域，特别涉及一种用于加工轴类部件的全自动生产设备及其控制方法。

背景技术：

在我国注塑行业中，自动化水平相比国外要落后许多，在我国注塑行业与制造业中，无人化生产、少人化作业、经济性发展又是每一家企业必须重视的问题。

例如，在轴类部件的生产过程中，在水口去除后需通过人工检查产品是否有缺胶的现象，检查通过后，将产品放入专用吸塑盒中，当摆满一盘吸塑盒后，再将吸塑盒装入指定的箱子中，待到箱子装满后，再将箱子放置到卡板上。这一系列的动作都将由人工来完成，其工作繁琐、劳动强度较大。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于加工轴类部件的全自动生产设备，可将水口与产品分离，并自动将产品装入吸塑盒中，再将装满产品的吸塑盒放入周转箱中，大大降低了工人的劳动强度。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种用于加工轴类部件的全自动生产设备，包括用于剪切轴类部件的水口的剪切水口装置，还包括用于输送及定位吸塑盒的第一传送装置、用于输送及定位周转箱的第二传送装置和用于丢弃水口、摆放轴类部件及转移吸塑盒的六轴机器人，所述第一传送装置设置于第二传送装置的一侧，所述六轴机器人设置于第一传送装置与第二传送装置之间，所述六轴机器人的头部设置有用于夹取水口、轴类部件和吸塑盒的夹具。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述夹具包括用于夹取轴类部件的第一夹持部、用于夹取吸塑盒的第二夹持部和安装架，所述第一夹持部与第二夹持部之间呈L形设置、并通过安装架连接。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述第一传送装置包括第一支撑架、第一电机、第一传送带、限位板、限高块、两第一定位组件、两第二定位组件和限位块，所述第一电机设置于第一支撑架上，所述第一传送带与第一电机联接，所述限位板设置于第一传送带的输入端，所述限高块设置于限位板的顶端，两所述第一定位组件设置于限位板的一侧，且对称设置，所述限位块设置于第一传送带的输出端，两所述第二定位组件设置于限位块与第一定位组件之间，且对称设置，所述第二定位组件与限位块之间呈预设间距设置。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述第二传送装置包括第二支撑架、第二电机、第二传送带、初定位组件、精定位组件和挡板，所述第二电机设置于第二支撑架上，所述第二传送带与第二电机联接，所述初定位组件设置于第二传送带的输入端，所述精定位组件设置于初定位组件的一侧，所述初定位组件和精定位组件均位于第二传送带的一侧，所述挡板位于第二传送带的另一侧。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述第一夹持部包括第一底板、若干长轴夹爪和若干第一夹爪气缸，所述第一夹爪气缸固定于第一底板上，所述长轴夹爪与第一夹爪气缸连接。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述第二夹持部包括第二底板、若干盒体夹爪、若干第二夹爪气缸、若干吸盘、吸盘气缸和吸盘底板，所述第二夹爪气缸设置于第二底板上，所述盒体夹爪与第二夹爪气缸连接，所述吸盘底板通过连接杆与第二底板的中部连接，所述吸盘气缸设置于吸盘底板上，所述吸盘与吸盘气缸连接。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述第二夹持部还包括用于辅助第二定位组件定位吸塑盒的两第一推送气缸、较正轴、水口夹爪和第三夹爪气缸，所述第一推送气缸设置于第二底板的底部，且与第二夹爪气缸的方向相同，所述较正轴连接于第一推送气缸的活动端，所述第三夹爪气缸设置于第二底板的底部，且与长轴夹爪方向一致，所述水口夹爪与第三夹爪气缸连接。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述第二定位组件包括第一安装板、第二推送气缸和第一定位柱，所述第一安装板设置于第一支撑架上，位于第一传送带的一侧，所述第二推送气缸安装于第一安装板上，且与第一传送带呈45度夹角设置，所述第一定位柱连接于第二推送气缸的活动端。

所述的用于加工轴类部件的全自动生产设备中，所述精定位组件包括若干第二安装板、若干第三推送气缸、挡板、第一定位块和第二定位块，所述第二安装板设置于第二支撑架上，位于第二传送带的一侧，所述挡板位于第二传送带的另一侧，所述第三推送气缸安装于第二安装板上，所述第一定位块和第二定位块分别连接于第三推送气缸的活动端。

本发明还提供一种用于加工轴类部件的全自动生产设备的控制方法，其包括如下步骤：

由第一传送装置将吸塑盒输送至指定位置；同时由第二传送装置将周转箱输送至指定位置；

通过剪切水口装置对轴类部件的水口进行剪切；

由六轴机器人将水口和轴类部件夹起，并将水口移至水口箱处并丢弃；

由六轴机器人将轴类部件放入吸塑盒中；

当一盒吸塑盒放满轴类部件时，六轴机器人将盛满轴类部件的吸塑盒放入周转箱内。

相较于现有技术，本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备及其控制方法，通过所述剪切水口装置将轴类部件上的水口进行剪切，再通过六轴机器人控制其头部的夹具夹取水口及轴类部件，并将水口丢弃于水口箱中，同时，通过所述第一传送装置将吸塑盒输送至指定位置，由六轴机器人将与水口分离的轴类部件放入吸塑盒中，同时由第二传送装置将周转箱输送至指定位置，当一个吸塑盒装满轴类部件后，通过六轴机器人将吸塑盒移送至周转箱内。整个轴类部件的水口剪切、水口与轴类部件的分离，轴类部件的装入吸塑盒和吸塑盒装入周转箱的动作均实现自动化操作，大大降低了工人的劳动强度，有效的提高了生产效率。此外，本发明结构简单、全自动化生产，还保证生产的稳定性，适合广泛推广。

附图说明

图1为本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备的结构示意图。

图2为本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备的六轴机器人及夹具的结构示意图。

图3为本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备的轴类部件及水口的结构示意图。

图4为本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备的夹具的结构示意图。

图5为本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备的第一传送装置的结构示意图。

图6为本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备的第二传送装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

请参阅图1、图2和图3，本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备，包括用于剪切轴类部件100的水口110的剪切水口装置1，用于输送及定位吸塑盒200的第一传送装置2、用于输送及定位周转箱300的第二传送装置3和用于丢弃水口110、摆放轴类部件100及转移吸塑盒200的六轴机器人4，所述第一传送装置2设置于第二传送装置3的一侧，所述六轴机器人4设置于第一传送装置2与第二传送装置3之间，所述六轴机器人4 的头部设置有用于夹取水口110、轴类部件100和吸塑盒200的夹具5，所述第一传送装置2的一侧还设置有水口箱6。

当轴类部件100加工完成后，通过所述剪切水口装置1将轴类部件100 上的水口110进行剪切，再通过六轴机器人4控制其头部的夹具5夹取水口110及轴类部件100，并将水口110丢弃于水口箱6中，同时，通过所述第一传送装置2将吸塑盒200输送至指定位置，由六轴机器人4将与水口 110分离的轴类部件100放入吸塑盒200中，并由第二传送装置3将周转箱 300输送至指定位置。

当一个吸塑盒200装满轴类部件100后，通过六轴机器人4将吸塑盒 200移送至周转箱300内，当一个周转箱300装满盛有轴类部件100的吸塑盒200后，再通过第二传送装置3进行输送，以便于后续下料工序的完成。整个轴类部件100的水口110剪切、水口110与轴类部件100的分离(即丢弃水口110)，轴类部件100的装入吸塑盒200和吸塑盒200装入周转箱 300的动作均实现自动化操作，大大降低了工人的劳动强度，有效的提高了生产效率。

请一并参阅图4，所述夹具5包括用于夹取轴类部件100的第一夹持部 7、用于夹取吸塑盒200的第二夹持部8和安装架9，所述第一夹持部7与第二夹持部8之间呈L形设置、并通过安装架9连接。

通过所述第一夹持部7可从剪切水口装置1上夹取水口110及轴类部件100，并将水口110丢弃于水口箱6中后，再将轴类部件100放置于第一传送装置2上的吸塑盒200中，当一个吸塑盒200装满轴类部件100后，由六轴机器人4控制夹具5进行90度翻转，使第二夹持部8朝下，以夹取吸塑盒200放入第二传送装置3上的周转箱300中。

具体的，所述第一夹持部7包括第一底板71、若干长轴夹爪72和若干第一夹爪气缸73，所述第一夹爪气缸73固定于第一底板71上，所述长轴夹爪72与第一夹爪气缸73连接。通过所述第一夹爪气缸73控制长轴夹爪 72夹取轴类部件100，所述长轴夹爪72的数量与轴类部件100的数量相同，使长轴夹爪72能一次将剪切水口装置1上的轴类部件100转移。

本实施例中，每一根轴类部件100通过一长轴夹爪72夹取，也可以根据轴类部件100的长度来确定每一轴类部件100夹取时所需的长轴夹爪72 的数量，本发明不作限制。

请继续参阅图4，所述第二夹持部8包括第二底板81、若干盒体夹爪 82、若干第二夹爪气缸83、若干吸盘84、吸盘气缸(图中未示出)和吸盘底板85，所述第二夹爪气缸83设置于第二底板81上，所述盒体夹爪82与第二夹爪气缸83连接，所述吸盘底板85通过连接杆与第二底板81的中部连接，所述吸盘气缸设置于吸盘底板85上，所述吸盘84与吸盘气缸连接。当需要对吸塑盒200进行转移时，由吸盘气缸控制吸盘84吸附于吸塑盒200 的中部，同时，由第二夹爪气缸83控制盒体夹爪82夹取吸塑盒200的两侧，通过夹持同时吸附的方式，使第二夹持部8夹取吸塑盒200时更稳固，以免产生倾斜或滑落而造成轴类部件100散落。

请一并参阅图5，所述第一传送装置2包括第一支撑架21、第一电机 (图中未示出)、第一传送带22、限位板23、限高块24、两第一定位组件 25、两第二定位组件26和限位块27，所述第一电机设置于第一支撑架21 上，所述第一传送带22与第一电机联接，所述限位板23设置于第一传送带22的输入端，所述限高块24设置于限位板23的顶端。

两所述第一定位组件25设置于限位板23的一侧，且对称设置，所述限位块27设置于第一传送带22的输出端，两所述第二定位组件26设置于限位块27与第一定位组件25之间，且对称设置，所述第二定位组件26与限位块27之间呈预设间距设置。

所述预设间距略大于吸塑盒200的长度或宽度，以便于第二定位组件 26对吸塑盒200进行较正，通过限位块27和两第二定位组件26对吸塑盒 200进行三方校正，使吸塑盒200的位置更精准，以便于六轴机器人4将轴类部件100转移至吸塑盒200中。

在进行吸塑盒200上料时，通过限位板23和限高块24对吸塑盒叠进行位置的初定位及高度限制，本实施例中，每一叠吸塑盒200的数量为17 层，也可以根据实际需要更改限高块24的高度，以控制每一叠吸塑盒200 的数量，本发明不作限制。

当吸塑盒叠输送至第一定位组件25处后，两侧的第一定位组件25相对推移，对吸塑盒叠进行初步定位，当第一定位组件25复位后，由第一传送带22将吸塑盒叠输送至限位块27处，并与限位块27抵接，再由两第二定位组件26向前推移，使吸塑盒200实现三方定位，使其位置更精准。

请继续参阅图5，所述第二定位组件26包括第一安装板261、第二推送气缸262和第一定位柱263，所述第一安装板261设置于第一支撑架21 上，位于第一传送带22的一侧，所述第二推送气缸262安装于第一安装板 261上，且与第一传送带22呈45度夹角设置，所述第一定位柱263连接于第二推送气缸262的活动端。

通过所述第一安装板261与第一支撑架21固定，使第二推送气缸262 对吸塑盒叠进行定位时，不会产生晃动而影响吸塑盒200定位的精度。具体的，所述第一定位柱263的呈90度V型角铁状，其高度大于或等于吸塑盒叠的高度，通过两第一定位柱263对吸塑盒叠同一侧的两个角进行定位时，可进行两直角校正，再结合限位块27，使吸塑盒200的位置精准，且不会产生歪斜。

请继续参阅图1和图4，所述第二夹持部8还包括用于辅助第二定位组件26定位吸塑盒200的两第一推送气缸86、较正轴87、水口夹爪88和第三夹爪气缸89，所述第一推送气缸86设置于第二底板81的底部，且与第二夹爪气缸83的方向相同，所述较正轴87连接于第一推送气缸86的活动端。

每当第二夹持部8夹取一吸塑盒200移送至周转箱300内后，通过所述第一推送气缸86控制较正轴87对吸塑盒叠的最上面一层吸塑盒200进行定位，同时，所述第二定位组件26同步往前推移，通过较正轴87和第二定位组件26对吸塑盒200进行二次定位，使吸塑盒200的位置更精准，以便于轴类部件100入盒。

所述第三夹爪气缸89设置于第二底板81的底部，且与长轴夹爪72方向一致，所述水口夹爪88与第三夹爪气缸89连接，当长轴夹爪72夹取轴类部件100时，通过所述水口夹爪88同时将剪切下来的水口110夹起，以便于后续轴类部件100进行水口110剪切，再通过六轴机器人4控制水口夹爪88置于水口箱6的上方，当水口夹爪88松开时，水口110即落入水口箱6中，即完成水口110的丢弃动作。

进一步的，所述剪切水口装置1的一端设置有用于检测轴类部件100 的合格率的视觉检测系统(图中未示出)。通过所述视觉检测系统，可检测轴类部件100是否有缺胶等不良现象，当出现不良品后，由所述六轴机器人4夹取水口110和轴类部件100不良品，一起丢弃于水口箱6中，避免人工检测出现品质检测标准不一致的情况。由于视觉检测系统为现有技术，此处不再赘述。

请参阅图1和图6，所述第二传送装置3包括第二支撑架31、第二电机(图中未示出)、第二传送带32、初定位组件33、精定位组件34和挡板35，所述第二电机设置于第二支撑架31上，所述第二传送带32与第二电机联接，所述初定位组件33设置于第二传送带32的输入端，所述精定位组件34设置于初定位组件33的一侧，所述初定位组件33和精定位组件 34均位于第二传送带32的一侧，所述挡板35位于第二传送带32的另一侧。

通过所述第二电机带动第二传送带32进行周转箱300输送，当周转箱 300输送至初定位组件33时，由初定位组件33将周转箱300推送至第二传送带32的另一侧，结合挡板35以实现周转箱300的初定位，当周转箱300 输送至精定位组件34处时，由精定位组件34对周转箱300的位置进行精准校正，以便于六轴机器人4能将吸塑盒200能精准的放入周转箱300内。

具体的，所述精定位组件34包括若干第二安装板341、若干第三推送气缸342、第一定位块343和第二定位块344，所述第二安装板341设置于第二支撑架31上，位于第二传送带32的一侧，所述第三推送气缸342安装于第二安装板341上，所述第一定位块343和第二定位块344分别连接于第三推送气缸342的活动端。通过所述第二安装板341与第二支撑架31 固定，使第三推送气缸342对周转箱300进行定位时，不会产生晃动而影响周转箱300定位的精度。

本实施例中，所述第三推送气缸342的数量为3个，其中，两个第三推送气缸342上具有第一定位块343，还有一个第三推送气缸342上具有第二定位块344，所述第一定位块343呈一字板形，所述第二定位块344呈 90度直角，当需要对周转箱300进行精定位时，通过所述第三推送气缸342 控制第一定位块343和第二定位块344对周转箱300进行校正，校正时，两第一定位块343结合挡板35用于校正周转箱300的一侧边，所述第二定位块344用于校正周转箱300的一直角，以实现周转箱300的位置精确定位。

具体的，所述初定位组件33包括第四推送气缸331和第三定位块332，所述第三定位块332连接于第四推送气缸331的活动端，所述第三定位块 332与第二定位块344的形状相同，当对周转箱300进行初定位时，将周转箱300推送至第一传送带22的另一侧，通过第三定位块332对周转箱300 的一角进行直角定位，结合挡板35，可实现周转箱300的初定位。

请继续参阅图5，所述第一定位组件25包括第三安装板251、第五推送气缸252和第二定位柱253，所述第三安装板251设置于第一支撑架21 上，位于第一传送带22的一侧，所述第二推送气缸262安装于第三安装板 251上，所述第二定位柱253连接于第五推送气缸252的活动端。通过所述第五推送气缸252控制第二定位柱253对吸塑盒叠进行定位，使吸塑盒200 位于第一传送带22的中部，以便于后续第二定位组件26对吸塑盒200进行精确定位。

本实施例中，所述第二定位柱253采用与第一定位柱263相同的角铁结构，第二定位柱253的直角朝向第一传送带22的输入端，第一定位柱263 的直角朝向第二传送带22的输出端。

具体的，一组轴类部件100的加工方法，包括以下步骤：

A、由第一传送装置将吸塑盒输送至指定位置；同时由第二传送装置将周转箱输送至指定位置；

B、通过剪切水口装置对轴类部件的水口进行剪切；

C、由六轴机器人将水口和轴类部件夹起，并将水口移至水口箱处并丢弃；

D、由六轴机器人将轴类部件放入吸塑盒中；

E、当一盒吸塑盒放满轴类部件时，六轴机器人将盛满轴类部件的吸塑盒放入周转箱内。

其中，所述步骤A、步骤B可同步进行，以节省设备运行时间，提高生产效率。具体请参阅上述设备对应的实施例。

综上所述，本发明提供的用于加工轴类部件的全自动生产设备及其控制方法，其中，所述全自动生产设备包括用于剪切轴类部件的水口的剪切水口装置，用于输送及定位吸塑盒的第一传送装置、用于输送及定位周转箱的第二传送装置和用于丢弃水口、摆放轴类部件及转移吸塑盒的六轴机器人，所述第一传送装置设置于第二传送装置的一侧，所述六轴机器人设置于第一传送装置与第二传送装置之间，所述六轴机器人的头部设置有用于夹取水口、轴类部件和吸塑盒的夹具，所述第一传送装置的一侧还设置有水口箱。

当轴类部件加工完成后，通过所述剪切水口装置将轴类部件上的水口进行剪切，再通过六轴机器人控制其头部的夹具夹取水口及轴类部件，并将水口丢弃于水口箱中，同时，通过所述第一传送装置将吸塑盒输送至指定位置，由六轴机器人将与水口分离的轴类部件放入吸塑盒中，同时由第二传送装置将周转箱输送至指定位置，当一个吸塑盒装满轴类部件后，通过六轴机器人将吸塑盒移送至周转箱内，当一个周转箱装满盛有轴类部件的吸塑盒后，再通过第二传送装置进行输送，以便于后续下料工序的完成。整个轴类部件的水口剪切、水口与轴类部件的分离，轴类部件的装入吸塑盒和吸塑盒装入周转箱的动作均实现自动化操作，大大降低了工人的劳动强度，有效的提高了生产效率。

进一步的，所述剪切水口装置的一端设置有用于检测轴类部件的合格率的视觉检测系统，通过所述视觉检测系统，可检测轴类部件是否有缺胶等不良现象，当出现不良品后，由所述六轴机器人夹取水口和轴类部件不良品，一起丢弃于水口箱中。

此外，本发明结构简单、全自动化生产，还保证生产的稳定性，适合广泛推广。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。